EP2806319A2 - Konfigurationssoftware und Verfahren zum Erstellen von Konfigurationsdaten und eines PLC-Programms für ein eine speicherprogrammierbare Steuerung umfassendes Steuer- und/oder Schutzgerät für die Mittel- oder Hochspannungstechnik - Google Patents

Konfigurationssoftware und Verfahren zum Erstellen von Konfigurationsdaten und eines PLC-Programms für ein eine speicherprogrammierbare Steuerung umfassendes Steuer- und/oder Schutzgerät für die Mittel- oder Hochspannungstechnik Download PDF

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EP2806319A2
EP2806319A2 EP14305777.6A EP14305777A EP2806319A2 EP 2806319 A2 EP2806319 A2 EP 2806319A2 EP 14305777 A EP14305777 A EP 14305777A EP 2806319 A2 EP2806319 A2 EP 2806319A2
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EP
European Patent Office
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plc
program
software
data
configuration
Prior art date
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EP14305777.6A
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English (en)
French (fr)
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EP2806319B1 (de
EP2806319A3 (de
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Wolfgang Bogie
Franz Zeller
Eric Millaud
Paul Brown
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Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/04—Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/056—Programming the PLC
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00—Arrangements for software engineering
    • G06F8/30—Creation or generation of source code
    • G06F8/34—Graphical or visual programming
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/10—Plc systems
    • G05B2219/15—Plc structure of the system
    • G05B2219/15009—Object oriented configuring, graphical display of plant
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/23—Pc programming
    • G05B2219/23336—Identification of program, application, device to be controlled

Definitions

  • the invention relates to a configuration software for creating configuration data and a PLC program for at least one programmable controller comprehensive control and / or protection device for monitoring and / or controlling at least one drive component for a switching device for medium or high voltage engineering and a corresponding method and a data medium on which the configuration software is stored.
  • Switching devices such as in particular circuit breakers, disconnectors or earthing switches are used in switchgear for medium or high voltage technology to perform necessary for the distribution of electrical energy in an electrical energy supply network switching actions.
  • a switchgear typically includes one or more panels, for example one or more feeder, outgoer or dome panels, each connecting one or more bus bars to a transmission or distribution line or interconnectably and including one or more switching devices.
  • a switching device typically comprises at least one drive component for actuating the switching device.
  • a control panel usually comprises a control and / or protection device which is adapted to monitor and / or control the switching devices of the switching field and to provide signaling, control and interlocking functions for the switching devices, wherein it receives alarm signals from the switching devices and Outputs control signals for the switching devices or for their drive components.
  • a locking function is used to allow switching operations of the switching device only under certain conditions, e.g. in the presence of certain states of the switching device itself, other switching devices of the panel and / or the switchboard as a whole.
  • switching panel It is associated with a high expenditure, for each individual, in a certain way furnished switching panel to provide a specially adapted control and / or protection device, which provides the desired monitoring and / or control functionality for the switching devices of this particular panel.
  • Programmable logic controllers are used in process automation technology, which are suitable for controlling different technical processes due to their hardware engineering structure and their flexible programmability. by virtue of their wide distribution programmable logic controllers, which have a high reliability and safety, available at low cost.
  • programmable logic controllers are in principle also suitable for providing control functions, signaling functions and / or locking functions for at least one switching device for medium or high voltage engineering.
  • adaptation of the programmable logic controller to these control and / or monitoring functions requires a complex programming of the programmable logic controller, which is associated with a high manual programming effort and requires considerable programming knowledge of the user creating the programming.
  • a user should be able to use the software for this purpose and perform the procedure without having to have programming knowledge.
  • the configuration software is used to create configuration data and a PLC program for at least one control and / or protective device for monitoring that includes a programmable logic controller and / or controlling at least one drive component for a switching device for medium or high voltage engineering.
  • a PLC programming software for programming a programmable logic controller is integrated into the configuration software.
  • configuration data for the control and / or protection device can be created with the configuration software, but also a PLC program which can be directly executed by the programmable logic controller, with which the programmable logic controller can be programmed to perform the control functions, reporting functions and / or Locking functions implemented for the switching device.
  • the integration of the PLC programming software in the configuration software allows the automatic creation of the respective desired functionality providing PLC program depending on a predetermined by the user configuration of the switching device or the switchgear comprehensive panel or the higher-level switchgear, without that on the part of User programming skills would be required. Instead, the user only has to determine the configuration of the switchgear or switchgear, for example by manual input or selection of corresponding basic data, whereupon the PLC program is automatically created using the integrated PLC programming software.
  • the standard software may include a compiler that translates program data present in a human-readable programming language into machine code directly executable on the programmable logic controller into machine code.
  • the basic data includes information about the switchgear, which allows to automatically and without manual user interaction generate a running PLC program with which the programmable logic controller is programmable to provide the desired control, signaling and / or interlocking functions for the switchgear provides.
  • the basic data may include information about the hardware engineering structure, in particular about one or more auxiliary switches or auxiliary contacts of the switching device, which can serve as a position indicator for the current switching position of the switching device, via a or several switch-on releases, switch-off releases and / or a motor drive for adjusting the switchgear.
  • program data is generated automatically and using predefined expert knowledge implemented in the configuration software, which preferably comprises data that is in a human-readable form, eg in a known programming language for programming a PLC, or in a structured data format can be translated directly into such a programming language.
  • the PLC programming software uses this data to generate the PLC program executable on the PLC in machine code.
  • the configuration software comprises commands to exchange data in a structured data format with the PLC programming software, in particular bidirectionally.
  • a configuration software is particularly easy to implement because as PLC programming software available standard software for generating an executable PLC program are used in machine code, which is independently executable and which only a program interface for exchanging data in the structured data format, for example XML , with the rest of the configuration software must have.
  • the PLC programming software may be integrated into the configuration software such that the programming software is at least partially and in particular completely controllable by the remainder of the configuration software to perform its functions as described herein.
  • the rest of the configuration software and in particular a configurator program of the other configuration software thus serves as a user interface for the PLC programming software, so that the need for a direct, independent of the rest of the configuration software use of the PLC programming software is completely avoided or at least reduced by the user and the handling of the configuration software is facilitated.
  • Control of the PLC programming software by the remainder of the configuration software may include starting and / or terminating the PLC programming software.
  • the rest of the configuration software may include, for example, a configurator program which exchanges and / or controls data with the PLC programming software.
  • the configurator program can provide a graphical user interface for user interaction.
  • the program data for the PLC program can initially be generated by the rest of the configuration software and in particular a configurator program without using the PLC programming software. Thereafter, the program data for the PLC program, for example, upon user input, may be ported in the structured data format to the PLC programming software, i. be transmitted.
  • an executable PLC program is generated from the program data in machine code, wherein preferably a compilation of the program data takes place.
  • the generated PLC program can, in particular for a user input, be loaded directly from the PLC programming software into the programmable logic controller or stored on a data carrier for the programmable logic controller.
  • the PLC program can also be transferred from the PLC programming software back into the rest of the configuration software and be loaded from this into the programmable logic controller or stored on the data carrier.
  • the data carrier is preferably used in such a way in the programmable logic controller, that the commands contained on it from the programmable logic controller are directly executable.
  • the data exchange with the PLC programming software e.g. For transferring the program data into the PLC programming software, in the structured data format described above, e.g. XML, done.
  • program data for the PLC program is generated in the configurator program using a graphical user interface of the configurator program. If the configurator program receives a corresponding user input, the PLC programming software and / or a graphical user interface of the PLC programming software is automatically started and / or the program data are automatically transmitted to the PLC programming software, wherein the transmitted program data is preferably displayed on a graphical user interface PLC programming software and are preferably changeable by the user using the graphical user interface of the PLC programming software. Upon appropriate user input in the configurator program and / or in the PLC programming software, the PLC programming software preferably automatically generates the PLC program.
  • the PLC program Upon user input to close the PLC programming software or its graphical user interface, the PLC program is automatically transferred back to the configurator program by the PLC programming software.
  • the PLC programming software alternative to the PLC program or in addition to the user input can automatically transfer the existing program data in the PLC programming software back to the configurator program, preferably at least when the program data in the PLC programming software compared to the of the configurator program have been changed to the PLC programming software transmitted program data.
  • a library in which various predefined switching devices and predefined basic data associated with the predefined switching devices are contained, which describe the respective switching device.
  • at least one predefined switching device from the library which is also referred to as HMI library, is preferably selectable by a user in such a way that the predefined basic data contained in the library and assigned to the selected switching device the further configuration can be used.
  • the user thus has to provide the basic data for a particular switching device to be configured, i. For example, information about auxiliary switches, auxiliary contacts, etc., can not be manually entered individually, but can be selected completely by simply selecting a specific switching device in the library.
  • the library facilitates the entry or selection of the basic data and also ensures that basic data is always selected that correctly describes the actual switching device.
  • the configuration software includes instructions to graphically display the predefined switchgear contained in the library on a graphical user interface such that it is displayed by a user based on the respective graphical representation are selectable.
  • Such graphically supported selectability of the switching devices facilitates the input and / or selection of the basic data by the user in addition.
  • graphic equivalent circuit diagrams of the switching devices contained in the library for graphical representation of the switching devices are displayed. This makes it easier to correctly identify and select a switching device to be configured.
  • basic data may preferably be input or selectable by a user who describes a switching field with one or more switching devices and / or a switchgear comprising a plurality of switching fields each having one or more switching devices.
  • the programmable logic controller to be programmed can be configured to control and / or monitor all the switching devices of a cubicle and can be accommodated in a control cabinet of the cubicle, in which the switching devices of the cubicle are arranged.
  • each panel can be associated with such a programmable logic controller and housed in particular in the cabinet of the respective panel.
  • the PLC program can be generated so that the programmable logic controller ensures an interaction of the switching devices necessary for the operation of the switching field. For example, depending on a state, in particular switching state, of a switching device, other switching devices of the same switching field can be locked, for example by the PLC program causing no switching operations of this switching device.
  • the input or selection of the basic data by the user can be done in a guided manner.
  • the user may be prompted to specify properties of the panel.
  • the user can be offered values for individual properties of the button for selection or entry.
  • the user may specify which type or which type of panel is concerned, whether it is a feeder panel, a feeder panel or a dome panel, whether it is a panel with one or more bus bars, which primary voltage is the panel and / or whether it is a gas-insulated or air-insulated switch panel.
  • the above basic data related to one panel may be individually requested or input or selected for each panel.
  • the above basic data can also be queried in whole or in part with respect to the entire switchgear, and the entered or selected values can then be adopted as a default for each panel already specified or yet to be specified by the user, the data taken over from the user preferably for each panel are individually changeable.
  • the basic data relating to one or more panels can be used to guide the user to input or select further basic data in order to facilitate the specification of functional and realizable panels.
  • the user can be automatically offered a preselection of permissible switching devices that the user selects and thereby assign to the switching field, depending on the basic data describing the entire field can.
  • the number of the switchgear to be added switchgear of a certain type can be limited. For example, a user may be allowed to add a maximum of one breaker switch, disconnector, and ground switch suitable for that type of panel to a field of a particular type specified as a drop box.
  • the input or selection of basic data for a switching device is preferably graphically supported.
  • a switching device represented on the graphical user interface in particular by means of drag-and-drop, to be selected and assigned to a switching field likewise shown on the user interface.
  • the graphical representation of the switching field can include a single-line diagram corresponding to the switching field.
  • the information about possible switching field properties and switching devices permitted for certain switching fields in the context of the above-described user guidance by the configuration software can be stored in the HMI library described above.
  • various single-line diagrams for various panels can be stored, which can be used for the above-described graphical representation of the panels.
  • a switch panel for which basic data has already been input or selected is selectable by a user and can be copied including the associated basic data. This simplifies the specification of a switchgear, since existing switchgear can easily be multiplied. If for If the respective switching field has already been generated program data for the PLC program, this program data or data derived therefrom can also be copied and assigned to the new switching field.
  • a further embodiment provides that in the execution of the configuration software for input or selection of basic data describing at least one switching device, one or more switching devices, panels and / or switchgear, to which basic data have already been entered or selected, in particular individually or in groups, can be selected by a user and copied including the associated basic data. Such copiability on the switchgear, switchgear and switchgear level makes it even easier to enter and select the basic data.
  • the configuration software automatically generates the program data for the PLC program.
  • inputs, outputs, a processing or logic part and connections between the inputs, the outputs and the processing or logic part are automatically generated, which provide the desired monitoring and / or control functionality for the at least one switching device of the programmable logic controller Implement control.
  • the program data for the PLC program can also be used to automatically generate program components that provide a desired interaction of the programmable logic controller with a control unit of the control and / or protection device.
  • inputs, outputs and / or components of the processing or logic part can be provided and linked to each other, which are used by the programmable controller with regard to the switchgear to perform control and / or monitoring functions depending on control signals that are provided by the control unit, and / or to receive alarm signals, possibly to process and provide an output for the control unit so that the Operating unit can generate corresponding message displays for the user.
  • a function block database in which various predefined function blocks for the PLC program are included.
  • the various predefined function blocks are preferably designed to implement control functions, signaling functions and / or interlocking functions for various switching devices.
  • one or more function blocks assigned to the described switching device are selected from the function block database and added to the program data for the PLC program.
  • composition of the program data from predefined function blocks ensures that a functionally compliant PLC program is created reliably.
  • the use of predefined function modules also facilitates the maintenance and updating of the configuration software, since the function modules can be systematically reviewed, revised and updated.
  • the function blocks are automatically linked to the inputs and outputs of the program data so that the signals supplied by the switching device are received and processed in the functional manner and that control signals for the switching device are generated and output, which realize the desired control functions.
  • a provided in the program data for the PLC program input or output which may also be referred to as a software input or output, preferably identifies a corresponding hardware input or hardware output of the programmable logic controller and / or certain, via the respective hardware input or hardware output transmitted data.
  • the inputs and outputs thus ensure that the data processing steps performed by the PLC program are applied to the correct data to be transferred through the respective hardware inputs and outputs.
  • the configuration software preferably automatically generates an association between hardware inputs and hardware outputs of the PLC on the one hand and hardware inputs and hardware outputs of the at least one control and / or protection device monitored and / or controlled by the PLC on the other hand.
  • This assignment ensures that the programmable logic controller provides the desired monitoring or control functionality in the case of a wiring of the PLC corresponding to the assignment with the at least one switching device.
  • the configuration software may include instructions to make the association available to the user as part of a documentation so that the user can readily associate with the user PLC program can carry out consistent cabling of the PLC or of the control and / or protection device comprising the PLC.
  • a communication database in which data are stored with which the control and / or protection device can be configured for communication with one or more external devices arranged outside the control and / or protection device.
  • the control and / or protection device can be configured to receive and interpret data from the external devices and / or to generate and output data such that they can be received and interpreted by the external devices.
  • the configuration software may include instructions for selecting data from the communication database and adding configuration data for the control and / or protection device depending on user input or selection, wherein the selected data may be incorporated in whole or in part in the program data for the PLC program ,
  • the data stored in the communication database may include information about communication protocols, data to be exchanged with the external devices, and address types required for proper communication with the external devices.
  • the information about information to be exchanged may e.g. Include signal designations with which the information signals to be exchanged with the external devices or certain data contained therein are identifiable.
  • the external devices may include, for example, one or more control and / or protection devices of another cubicle, one or more meters, and / or a parent and multiple cubicles supervising control room.
  • the communication may include bus communication.
  • the configuration software may allow the user to modify the program data already created and preferably created outside the PLC programming software for the PLC program using the PLC programming software.
  • the change can be made without interposing the configuration software by directly using the PLC programming software.
  • the change may alternatively or additionally be controllable by the rest of the configuration software, which in this case serves as a user interface for the PLC programming software.
  • the PLC programming software can notify the rest of the configuration software if a change in program data has occurred to ensure that the rest of the configuration software always knows if the data it is using is up to date.
  • the configuration software can only allow modification of the program data to a limited extent, so as to ensure that an executable PLC program fulfilling the desired function is always generated.
  • additional data can be loaded from the rest of the configuration software into the PLC programming software, which contain information about permissible changes.
  • the possibly changed program data can be transferable from the PLC programming software back to the rest of the configuration software, in particular in the structured data format.
  • the program data for the PLC program are preferably displayed to the user graphically via a graphical user interface of the configuration software, in a form common to common PLC programming languages, which correspond in particular to EN 61131-3 can.
  • the graphical user interface preferably also allows the above-described modification of the program data by the user.
  • data can be loaded into the PLC programming software during execution of the configuration software, which information contains information to be exchanged with external devices. It is preferred if the program data for the PLC program by a user using the PLC programming software links of the information to be exchanged with logical operators are added. This allows the user to manually integrate information to be exchanged with external devices into the program data for the PLC program in such a way that they are suitably logically processed.
  • the data that can be loaded into the PLC programming software can form or be part of the program data for the PLC program.
  • the data may preferably be loaded as part of the program data or together with the program data into the PLC programming software, i. transferable, in particular in the automatic manner described above.
  • the ability to manually integrate information to be exchanged with external devices may, for example, allow the user to define higher-level control and / or supervisory rules for a panel or switchgear that depend on information provided by external devices. This is advantageous since these higher-level rules may not result directly from the hardware-technical description of a cubicle and thus can not be taken into account automatically without further ado.
  • switching operations triggered by the programmable logic controller can be made dependent on information transmitted by external devices.
  • the programmable logic controller can be set up by the logic operations to generate and output data that is received from external devices and used to implement the higher-level control and / or monitoring rules.
  • the data that can be loaded into the PLC programming software have preferably been selected from the communications database described above and added to the configuration data, in particular to the program data for the PLC program.
  • the data may e.g. Include signal designations of information signals to be exchanged with external devices.
  • the user has to create the logic links preferably the ability to identify the corresponding information to be exchanged in the PLC programming software based on the data loaded into the PLC programming software, eg by selecting a corresponding signal name from a list, whereupon preferably a corresponding input or Output is generated in the program data and linked to the information to be exchanged. Then the user has the possibility to associate the information to be exchanged with logical operators and thereby to integrate them into the program, in particular by using the graphical user interface described above.
  • the information to be exchanged can be used directly or indirectly with the components of the processing unit intended to monitor and control or logic part of the program data and in particular with the function blocks provided for this purpose.
  • the configuration software in the execution of the configuration software, already entered or selected basic data, configuration data or data derived therefrom are stored in standardized form, e.g. in an XML format, exportable, documentable and / or securable.
  • basic data or configuration data to be entered or selected can also be imported in standardized form, for example in an XML format.
  • the documentation may include the above-described association between hardware inputs and outputs of the programmable logic controller, on the one hand, and hardware inputs and outputs of the at least one switching device, on the other hand, such assignment being e.g. can be shown as a graphical wiring diagram.
  • Another object of the invention is a method for creating configuration data and a PLC program for at least one programmable controller comprehensive control and / or protection device for monitoring and / or controlling at least one drive component for at least one switching device for medium or high voltage engineering, at a configuration software is used, in which a PLC programming software for programming a programmable logic controller is integrated.
  • the method may be performed using configuration software in accordance with the present description.
  • the advantages and advantageous embodiments described in the present description with respect to the configuration software and its use illustrate corresponding advantages and advantageous embodiments of the method.
  • the method provides the provision of a control and / or protection device which provides control and / or monitoring functions for a special switchgear panel with at least one switching device, considerably relieved.
  • a predefined switching device is selected from a library for inputting or selecting basic data describing a switching device to be configured, in the various predefined switching devices and the predefined switching devices associated predefined basic data are included, which describe the respective switching device, wherein the predefined basic data contained in the library and associated with the selected switching device are used for the further configuration.
  • the predefined switching devices contained in the library are graphically displayed on a graphical user interface and selected by a user on the basis of the respective graphical representation.
  • graphical representation of the switching devices are preferably displayed in the library graphical equivalent circuit diagrams of the switching devices displayed.
  • a further embodiment of the method provides that one or more function blocks are selected from a function block database for creating program data for the PLC program, in the various predefined function blocks for the PLC program for implementing control functions, reporting functions and / or locking functions are included for various switching devices.
  • information about information to be exchanged with external devices is loaded into the PLC programming software, and links to the information to be exchanged with logical operators are added to existing program data for the PLC program using PLC programming software by a user.
  • configuration software according to the invention can be stored on any disk.
  • Fig. 1 shows a configuration software 10 for creating configuration data and a PLC program for at least one programmable controller comprehensive control and / or protection device for monitoring and / or controlling at least one drive component for at least one switching device for the medium or high voltage engineering in a function-oriented schematic representation ,
  • the software 10 comprises a configurator program 12 with an interface 14, via which basic data can be entered or selected by a user, which describe at least one switching device to be configured.
  • the interface 14 includes a graphical user interface of the configurator program 12 for user interaction.
  • the software 10 further comprises an HMI library 16, a function block database 18 and a communication database 20, each of which is connected to the configurator program 12.
  • a PLC programming software 22 is integrated, which is formed by a PLC programming program and is connected to the configurator program 12 via an interface 24 for data exchange.
  • the software 10 includes an attached to the configurator program 12 Import / Export Module 26, with the data from the configurator program 12 can be exported and imported into the configurator program 12.
  • Fig. 2 shows a flowchart of a method for creating configuration data and a PLC program using the in Fig. 1 shown configuration software 10.
  • a project is created by a user input 30.
  • the project can be assigned one or more switchgear in the course of the process.
  • the user also enters basic data concerning an entire switchgear including all switchgear panels and switching devices of the switchgear, such as a primary voltage of the switchgear or the type of insulation of the switchgear.
  • step 32 one or more switch panels for the switchgear, each with one or more switchgear, are defined by another user input 30.
  • basic data are first entered or selected which describe the entire switching field, such as, for example, the property of the switching field as feed-in field, outgoing field or coupling field.
  • one or more switching devices are selected by a user input 30, which are predefined in the HMI library 16 and which are preferably made available to the user depending on the previously entered basic data for selection so that only functionally realizable buttons can be specified.
  • the HMI library 16 includes information about permissible switchgear, switchgear and switchgear configurations.
  • the respective switching device with the basic data predefined for this switching device in the HMI library 16 is automatically added to the configuration data.
  • the predefined basic data includes e.g. Information regarding auxiliary switches, auxiliary contacts, switch-on tripping, tripping tripping devices and motor drives of the respective switchgear.
  • program data for the PLC program to be created is automatically generated in step 34, depending on the entered or selected basic data.
  • function blocks for the PLC program are automatically selected from the function block database 18 and added to the program data which are assigned to the respectively specified switching devices.
  • inputs and outputs are automatically generated and the inputs, outputs and function blocks are automatically linked by links, so that the program data lead to a PLC program, which is necessary for the respective control panel and to be performed by the PLC control and / or monitoring functions implemented.
  • step 36 configuration data for the communication of the control and / or protection device with external devices is generated.
  • the user selects by a user input 38 accordingly Data from the communication database 20 added to the configuration data.
  • steps 28 to 38 may be performed by the configurator program without requiring interaction with the PLC programming software.
  • the user inputs 30, 38 described above take place using the graphical user interface of the configurator program.
  • step 40 the generated configuration data including the program data for the PLC program and the configuration data for the device communication are ported to a user input in the configurator program from the configurator program to the PLC programming software.
  • step 42 the ported program data is supplemented by user input 44 using the PLC programming software. This supplement can be used to implement higher-level control and monitoring rules.
  • the control operations to be performed by the programmable logic controller can be made dependent on information that is sent from external devices to the control and / or protection device.
  • the user can select by the user input 44 signal designations that were previously generated as part of the configuration data for device communication and denote the information signals to be exchanged with the external devices.
  • the program data inputs and outputs for the external information are generated depending thereon, which can be linked by the user by the user input 44 with logical operators to implement the desired dependencies.
  • the generation of the PLC program from the supplemented program data in particular by compiling.
  • the user input 44 may be made using a graphical user interface of the PLC programming software.
  • the PLC programming software can notify the configurator program when a change in program data has occurred, so that the configurator program always knows whether the program data used by the configurator program is still up-to-date.
  • step 46 the supplemented program data and / or the compiled PLC program are ported back to the configurator program.
  • step 48 copying one or more panels and / or one or more switchgear including the associated configuration data and / or an already compiled PLC program for the programmable logic controller of the copying to be copied by an appropriate user input in the graphical user interface of the configurator Switch panel done.
  • a copying of a cubicle or a switchgear can also take place before the data is ported to the PLC programming software, in which case the basic data associated with the respective cubicle and / or the respective switchgear are copied.
  • step 50 the finished compiled PLC program is output by the configurator program.
  • the PLC program can be loaded directly into the programmable logic controller.
  • the PLC program can be stored on a disk that can be used in the programmable logic controller.
  • Fig. 3 shows the configuration software 10 of Fig. 1 in a memory-oriented schematic representation.
  • the configuration software 10 includes a memory area 52 in which the HMI library 16, the function block database 18, the communication database 20 and additionally a hardware library 54 are included. Furthermore, the memory area 52 comprises a project memory area 56 in which configuration data relating to a specific project are stored.
  • the data stored in the memory area 52 comprise a memory area 58 for a project tree, in which the hierarchical project structure with the associated switchgear, cubicles and switchgear is stored.
  • a memory area 58 for a project tree, in which the hierarchical project structure with the associated switchgear, cubicles and switchgear is stored.
  • the basic data entered by the user and / or selected using the HMI library 16 are described, which describe the switchgear, cubicles and switchgear.
  • the program data generated from the basic data using the function block database 18 are stored.
  • the configuration data selected by a user using the communication database 20 for the communication of the control and / or protection devices associated with the various panels with external devices are stored.
  • program modules of the software 10 are shown, which is a program module 66 for communicating the software 10 with the programmable logic controller or a disk for programming the programmable logic controller, a Program module 68 for creating a documentation for the project, in particular with one or more PDF files, a program module 26 for importing and / or exporting data in a structured data format such as an XML format, a program module 70 for securing the data of Project, for example, as a ZIP file, and a program module 72 for service functions includes.
  • a program module 66 for communicating the software 10 with the programmable logic controller or a disk for programming the programmable logic controller
  • Program module 68 for creating a documentation for the project, in particular with one or more PDF files
  • a program module 26 for importing and / or exporting data in a structured data format such as an XML format
  • a program module 70 for securing the data of Project for example, as a ZIP file
  • a program module 72 for service functions includes.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Konfigurationssoftware zum Erstellen von Konfigurationsdaten und eines PLC-Programms für zumindest ein eine speicherprogrammierbare Steuerung umfassendes Steuer- und/oder Schutzgerät zum Überwachen und/oder Steuern wenigstens einer Antriebskomponente für zumindest ein Schaltgerät für die Mittel- oder Hochspannungstechnik, wobei in die Konfigurationssoftware eine PLC-Programmiersoftware zur Programmierung einer speicherprogrammierbaren Steuerung integriert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Konfigurationssoftware zum Erstellen von Konfigurationsdaten und eines PLC-Programms für zumindest ein eine speicherprogrammierbare Steuerung umfassendes Steuer- und/oder Schutzgerät zum Überwachen und/oder Steuern wenigstens einer Antriebskomponente für ein Schaltgerät für die Mittel- oder Hochspannungstechnik und ein entsprechendes Verfahren sowie einen Datenträger, auf dem die Konfigurationssoftware gespeichert ist.
  • Schaltgeräte wie insbesondere Leistungsschalter, Trennschalter oder Erdungsschalter werden in Schaltanlagen für die Mittel- oder Hochspannungstechnik eingesetzt, um die zur Verteilung elektrischer Energie in einem elektrischen Energieversorgungsnetz notwendigen Schaltaktionen durchzuführen. Eine Schaltanlage umfasst typischerweise ein oder mehrere Schaltfelder, zum Beispiel ein oder mehrere Einspeise-, Abgangs- oder Kuppelfelder, die jeweils eine oder mehrere Sammelschienen mit einer Übertragungs- oder Verteilerleitung oder miteinander schaltbar verbinden und dazu ein oder mehrere Schaltgeräte umfassen. Ein Schaltgerät umfasst typischerweise wenigstens eine Antriebskomponente zum Betätigen des Schaltgeräts.
  • Ein Schaltfeld umfasst üblicherweise ein Steuer- und/oder Schutzgerät, welche dazu eingerichtet ist, die Schaltgeräte des Schaltfelds zu überwachen und/oder zu steuern und dazu Melde-, Steuer- und Verriegelungsfunktionen für die Schaltgeräte bereitzustellen, wobei es Meldesignale von den Schaltgeräten empfängt und Steuersignale für die Schaltgeräte bzw. für deren Antriebskomponenten ausgibt. Eine Verriegelungsfunktion dient dazu, Schalthandlungen des Schaltgeräts nur unter bestimmten Voraussetzungen zuzulassen, z.B. bei Vorliegen bestimmter Zustände des Schaltgeräts selbst, weiterer Schaltgeräte des Schaltfelds und/oder der Schaltanlage insgesamt.
  • Es ist mit einem hohen Aufwand verbunden, für jedes individuelle, in einer bestimmten Weise eingerichtete Schaltfeld ein speziell angepasstes Steuer- und/oder Schutzgerät bereitzustellen, welches die gewünschte Überwachungs- und/oder Steuerfunktionalität für die Schaltgeräte dieses bestimmten Schaltfelds bereitstellt.
  • Es sind Konfigurationsprogramme bekannt, mit denen eine Schaltanlage mit einem oder mehreren Schaltfeldern und einem oder mehreren Schaltgeräten projektiert werden kann, wobei vielfältige, die Schaltanlage betreffende Parameter manuell eingegeben werden können, um eine umfassende Konfiguration und Dokumentation für die projektierte Schaltanlage zu erhalten. Der mit der Bereitstellung eines geeignet eingerichteten Steuer- und/oder Schutzgeräts für die individuellen Schaltfelder einhergehende Aufwand wird dadurch aber nicht verringert.
  • In der Prozessautomatisierungstechnik werden speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS oder auch PLC) eingesetzt, die sich aufgrund ihres hardwaretechnischen Aufbaus und ihrer flexiblen Programmierbarkeit zur Steuerung von unterschiedlichen technischen Prozessen eignen. Aufgrund ihrer weiten Verbreitung sind speicherprogrammierbare Steuerungen, die eine hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit aufweisen, kostengünstig erhältlich.
  • Aufgrund ihrer flexiblen Programmierbarkeit sind speicherprogrammierbare Steuerungen prinzipiell auch geeignet, Steuerfunktionen, Meldefunktionen und/oder Verriegelungsfunktionen für wenigstens ein Schaltgerät für die Mittel- oder Hochspannungstechnik bereitzustellen. Allerdings setzt die Anpassung der speicherprogrammierbaren Steuerung an diese Steuer- und/oder Überwachungsfunktionen eine aufwändige Programmierung der speicherprogrammierbaren Steuerung voraus, welche mit einem hohen manuellen Programmierungsaufwand verbunden ist und erhebliche Programmierkenntnisse des die Programmierung erstellenden Benutzers erfordert.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Konfigurationssoftware und ein Verfahren anzugeben, mit denen auf einfache Weise und mit geringem Aufwand ein Steuer- und/oder Schutzgerät bereitgestellt werden kann, das zum Überwachen und/oder Steuern einer Antriebskomponente für ein in einer bestimmten Weise eingerichtetes Schaltgerät für die Mittel- oder Hochspannungstechnik konfiguriert ist. Insbesondere soll ein Benutzer die Software zu diesem Zweck nutzen und das Verfahren durchführen können, ohne über Programmierkenntnisse verfügen zu müssen.
  • Die Aufgabe wird durch eine Konfigurationssoftware mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die Konfigurationssoftware dient zum Erstellen von Konfigurationsdaten und eines PLC-Programms für zumindest ein eine speicherprogrammierbare Steuerung umfassendes Steuer- und/oder Schutzgerät zum Überwachen und/oder Steuern wenigstens einer Antriebskomponente für ein Schaltgerät für die Mittel- oder Hochspannungstechnik. In die Konfigurationssoftware ist eine PLC-Programmiersoftware zur Programmierung einer speicherprogrammierbaren Steuerung integriert.
  • Mit der Konfigurationssoftware lassen sich folglich nicht nur Konfigurationsdaten für das Steuer- und/oder Schutzgerät erstellen, sondern gleichzeitig ein von der speicherprogrammierbaren Steuerung unmittelbar ausführbares PLC-Programm, mit dem die speicherprogrammierbare Steuerung so programmierbar ist, dass sie die Steuerfunktionen, Meldefunktionen und/oder Verriegelungsfunktionen für das Schaltgerät implementiert.
  • Die Integration der PLC-Programmiersoftware in die Konfigurationssoftware ermöglicht dabei die automatische Erstellung eines die jeweils gewünschte Funktionalität bereitstellenden PLC-Programms abhängig von einer durch den Benutzer vorgegebenen Konfiguration des Schaltgeräts bzw. eines das Schaltgerät umfassenden Schaltfelds oder der übergeordneten Schaltanlage, ohne dass auf Seiten des Benutzers Programmierkenntnisse erforderlich wären. Stattdessen muss der Benutzer nur die Konfiguration des Schaltgeräts bzw. Schaltfelds oder der Schaltanlage bestimmen, zum Beispiel durch manuelle Eingabe oder Auswahl entsprechender Grunddaten, woraufhin unter Verwendung der integrierten PLC-Programmiersoftware automatisch das PLC-Programm erstellt wird.
  • Als PLC-Programmiersoftware, welche vorzugsweise ein PLC-Programmierprogramm ist, kann dabei eine Standardsoftware zur Erstellung eines PLC-Programms verwendet werden, welche vorzugsweise dem Standard EN 61131-3 entspricht. Dadurch wird der Aufwand für die Bereitstellung der Konfigurationssoftware reduziert und gewährleistet, dass mit geringem Aufwand ein auf der speicherprogrammierbaren Steuerung lauffähiges PLC-Programm erstellbar ist. Die Standardsoftware kann zum Beispiel einen Compiler umfassen, der Programmdaten, die in einer für den Menschen lesbaren Programmiersprache vorliegen, in ein auf der speicherprogrammierbaren Steuerung direkt lauffähiges PLC-Programm in Maschinencode übersetzt bzw. kompiliert.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren beschrieben.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Konfigurationssoftware Befehle zur Durchführung eines Konfigurationsverfahrens, welches die Schritte umfasst:
    • Empfangen einer Benutzereingabe zum Eingeben oder Auswählen von Grunddaten, die wenigstens ein zu konfigurierendes Schaltgerät beschreiben,
    • Erzeugen von Programmdaten für das PLC-Programm in Abhängigkeit von den eingegebenen oder ausgewählten Grunddaten, und
    • Erstellen eines PLC-Programms für das wenigstens eine Steuerund/oder Schutzgerät in der PLC-Programmiersoftware unter Verwendung der Programmdaten.
  • Die Grunddaten umfassen Informationen über das Schaltgerät, die es ermöglichen, automatisch und ohne manuelle Benutzerinteraktion ein lauffähiges PLC-Programm zu erzeugen, mit dem die speicherprogrammierbare Steuerung so programmierbar ist, dass sie die gewünschten Steuer-, Melde- und/oder Verriegelungsfunktionen für das Schaltgerät bereitstellt. Die Grunddaten können Informationen über den hardwaretechnischen Aufbau, insbesondere über ein oder mehrere Hilfsschalter oder Hilfskontakte des Schaltgeräts umfassen, welche als Stellungsmelder für die aktuelle Schaltstellung des Schaltgeräts dienen können, über einen oder mehrere Einschaltauslöser, Ausschaltauslöser und/oder über einen Motorantrieb zum Verstellen des Schaltgeräts. Aus diesen Informationen werden automatisch und unter Verwendung von in der Konfigurationssoftware implementiertem vordefinierten Expertenwissen Programmdaten erzeugt, welche vorzugsweise Daten umfassen, die in einer für den Menschen verständlichen Form vorliegen, z.B. in einer bekannten Programmiersprache zur Programmierung einer SPS, oder in einem strukturierten Datenformat, welches sich unmittelbar in eine solche Programmiersprache übersetzen lässt. Die PLC-Programmiersoftware erzeugt aus diesen Daten das auf der SPS lauffähige PLC-Programm in Maschinencode.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Konfigurationssoftware Befehle, um Daten in einem strukturierten Datenformat mit der PLC-Programmiersoftware, insbesondere bidirektional, auszutauschen. Eine solche Konfigurationssoftware lässt sich besonders einfach realisieren, da als PLC-Programmiersoftware eine verfügbare Standardsoftware zum Erzeugen eines lauffähigen PLC-Programms in Maschinencode verwendet werden, welche selbständig lauffähig ist und welche lediglich eine Programmschnittstelle zum Austausch von Daten in dem strukturierten Datenformat, zum Beispiel XML, mit der übrigen Konfigurationssoftware aufweisen muss.
  • Die PLC-Programmiersoftware kann so in die Konfigurationssoftware integriert sein, dass die Programmiersoftware zumindest teilweise und insbesondere vollständig durch die restliche Konfigurationssoftware steuerbar ist, um ihre hierin beschriebenen Funktionen auszuführen. Die übrige Konfigurationssoftware und insbesondere ein Konfigurator-Programm der übrigen Konfigurationssoftware dient folglich als Benutzerschnittstelle für die PLC-Programmiersoftware, so dass die Notwendigkeit einer direkten, von der restlichen Konfigurationssoftware unabhängigen Verwendung der PLC-Programmiersoftware durch den Benutzer vollständig vermieden oder zumindest reduziert wird und die Handhabung der Konfigurationssoftware erleichtert wird. Die Steuerung der PLC-Programmiersoftware durch die übrige Konfigurationssoftware kann das Starten und/oder Beenden der PLC-Programmiersoftware umfassen. Die übrige Konfigurationssoftware kann z.B. ein Konfigurator-Programm umfassen, welches Daten mit der PLC-Programmiersoftware austauscht und/oder diese steuert. Das Konfigurator-Programm kann dabei eine grafische Benutzeroberfläche zur Benutzerinteraktion bereitstellen.
  • Die Programmdaten für das PLC-Programm können zunächst ohne Verwendung der PLC-Programmiersoftware durch die restliche Konfigurationssoftware und insbesondere ein Konfigurator-Programm erzeugt werden. Daraufhin können die Programmdaten für das PLC-Programm, zum Beispiel auf eine Benutzereingabe hin, in dem strukturierten Datenformat in die PLC-Programmiersoftware portiert, d.h. übertragen, werden.
  • In der PLC-Programmiersoftware wird aus den Programmdaten ein ausführbares PLC-Programm in Maschinencode erzeugt, wobei vorzugsweise ein Kompilieren der Programmdaten erfolgt. Das erzeugte PLC-Programm kann, insbesondere auf eine Benutzereingabe hin, aus der PLC-Programmiersoftware direkt in die speicherprogrammierbare Steuerung geladen oder auf einem Datenträger für die speicherprogrammierbare Steuerung gespeichert werden. Das PLC-Programm kann auch aus der PLC-Programmiersoftware zurück in die übrige Konfigurationssoftware übertragen werden und von dieser in die speicherprogrammierbare Steuerung geladen bzw. auf dem Datenträger gespeichert werden. Der Datenträger ist vorzugsweise derart in die speicherprogrammierbare Steuerung einsetzbar, dass die auf ihm enthaltenen Befehle von der speicherprogrammierbaren Steuerung unmittelbar ausführbar sind.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Konfigurationssoftware ein Konfigurator-Programm, welches Befehle enthält, um die PLC-Programmiersoftware zu steuern und/oder um Daten von der PLC-Programmiersoftware zu empfangen, um, insbesondere jeweils auf eine Benutzereingabe hin, vorzugsweise zumindest einen der folgenden Schritte automatisch durchzuführen:
    • Starten und/oder Beenden der PLC-Programmiersoftware und/oder einer Benutzeroberfläche der PLC-Programmiersoftware,
    • Übermitteln von Programmdaten für das PLC-Programm von dem Konfigurator-Programm an die PLC-Programmiersoftware,
    • Erstellen eines PLC-Programms für das wenigstens eine Steuerund/oder Schutzgerät in der PLC-Programmiersoftware unter Verwendung von von dem Konfigurator-Programm an die PLC-Programmiersoftware übermittelten Programmdaten für das PLC-Programm, und
    • Empfangen eines von der PLC-Programmiersoftware übermittelten PLC-Programms für das wenigstens eine Steuer- und/oder Schutzgerät und/oder von von der PLC-Programmiersoftware übermittelten Programmdaten für das PLC-Programm.
    Dadurch wird es dem Benutzer ermöglicht, ausgehend von Programmdaten, die in dem Konfigurator-Programm vorliegen, das PLC-Programm für das Steuer- und/oder Schutzgerät zu erzeugen, ohne dass dazu eine Vielzahl von getrennten Benutzereingaben erforderlich ist. Eine Benutzereingabe, die das Starten und/oder Beenden der PLC-Programmiersoftware, das Übermitteln der Programmdaten an die PLC-Programmiersoftware bzw. das Erstellen des PLC-Programms veranlasst, kann dabei in dem Konfigurator-Programm, insbesondere über eine grafische Benutzeroberfläche des Konfigurator-Programms, erfolgen. Das Übermitteln der Daten von der PLC-Programmiersoftware an das Konfigurator-Programm kann durch eine Benutzereingabe in der PLC-Programmiersoftware veranlasst werden, zum Beispiel können die Daten automatisch an das Konfigurator-Programm übermittelt werden, wenn die PLC-Programmiersoftware durch einen Benutzer geschlossen wird, wobei das Konfigurator-Programm dazu eingerichtet ist, die übermittelten Daten automatisch zu empfangen und zu übernehmen.
  • Der Datenaustausch mit der PLC-Programmiersoftware, z.B. zum Übertragen der Programmdaten in die PLC-Programmiersoftware, kann in dem vorstehend beschriebenen strukturierten Datenformat, z.B. XML, erfolgen.
  • Eine beispielhafte Abfolge der vorstehend beschriebenen Steuer- und Übertragungsvorgänge ist nachfolgend beschrieben:
    Zunächst werden in dem Konfigurator-Programm unter Verwendung einer grafischen Benutzeroberfläche des Konfigurator-Programms Programmdaten für das PLC-Programm erzeugt. Empfängt das Konfigurator-Programm eine entsprechende Benutzereingabe, wird automatisch die PLC-Programmiersoftware und/oder eine grafische Benutzeroberfläche der PLC-Programmiersoftware gestartet und/oder die Programmdaten werden automatisch an die PLC-Programmiersoftware übertragen, wobei die übertragenen Programmdaten vorzugsweise auf einer grafischen Benutzeroberfläche der PLC-Programmiersoftware angezeigt werden und von dem Benutzer unter Verwendung der grafischen Benutzeroberfläche der PLC-Programmiersoftware vorzugsweise veränderbar sind. Auf eine entsprechende Benutzereingabe in dem Konfigurator-Programm und/oder in der PLC- Programmiersoftware hin erstellt die PLC- Programmiersoftware vorzugsweise automatisch das PLC-Programm. Auf eine Benutzereingabe zum Schließen der PLC-Programmiersoftware bzw. deren grafischer Benutzeroberfläche hin wird das PLC-Programm von der PLC-Programmiersoftware automatisch zurück zu dem Konfigurator-Programm übertragen. Alternativ zu dem PLC-Programm oder zusätzlich dazu können auf die Benutzereingabe hin automatisch die in der PLC-Programmiersoftware vorhandenen Programmdaten zurück zu dem Konfigurator-Programm übertragen können, vorzugsweise zumindest dann, wenn die Programmdaten in der PLC-Programmiersoftware gegenüber den von dem Konfigurator-Programm an die PLC-Programmiersoftware übertragenen Programmdaten geändert worden sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist eine Bibliothek vorgesehen, in der verschiedene vordefinierte Schaltgeräte und den vordefinierten Schaltgeräten zugeordnete vordefinierte Grunddaten enthalten sind, die das jeweilige Schaltgerät beschreiben. Vorzugsweise ist bei der Ausführung der Konfigurationssoftware zur Eingabe oder Auswahl von Grunddaten zumindest ein vordefiniertes Schaltgerät aus der Bibliothek, welche auch als HMI-Bibliothek bezeichnet wird, durch einen Benutzer so auswählbar, dass die in der Bibliothek enthaltenen und dem ausgewählten Schaltgerät zugeordneten vordefinierten Grunddaten für die weitere Konfiguration verwendbar sind. Der Benutzer muss somit die Grunddaten für ein bestimmtes zu konfigurierendes Schaltgerät, d.h. zum Beispiel Informationen über Hilfsschalter, Hilfskontakte etc., nicht einzeln manuell eingeben, sondern kann diese einfach durch Auswählen eines bestimmten Schaltgeräts in der Bibliothek gesamtheitlich auswählen. Durch die Bibliothek wird die Eingabe bzw. die Auswahl der Grunddaten erleichtert und außerdem sichergestellt, dass stets Grunddaten ausgewählt werden, die das tatsächliche Schaltgerät korrekt beschreiben.
  • Gemäß einer Ausführungsform enthält die Konfigurationssoftware Befehle, um die in der Bibliothek enthaltenen vordefinierten Schaltgeräte auf einer grafischen Benutzeroberfläche derart grafisch darzustellen, dass diese von einem Benutzer anhand der jeweiligen grafischen Darstellung auswählbar sind. Eine solche grafisch unterstützte Auswählbarkeit der Schaltgeräte erleichtert die Eingabe und/oder Auswahl der Grunddaten durch den Benutzer zusätzlich. Vorzugsweise werden zur grafischen Darstellung der Schaltgeräte in der Bibliothek enthaltene grafische Ersatzschaltbilder der Schaltgeräte angezeigt. Dadurch wird es erleichtert, ein zu konfigurierendes Schaltgerät korrekt zu identifizieren und auszuwählen.
  • Vorzugsweise sind bei der Ausführung der Konfigurationssoftware Grunddaten durch einen Benutzer eingebbar oder auswählbar, die ein Schaltfeld mit einem oder mehreren Schaltgeräten und/oder eine mehrere Schaltfelder mit jeweils einem oder mehreren Schaltgeräten umfassende Schaltanlage beschreiben. Die zu programmierende speicherprogrammierbare Steuerung kann zur Steuerung und/oder Überwachung aller Schaltgeräte eines Schaltfelds eingerichtet sein und kann in einem Schaltschrank des Schaltfelds untergebracht sein, in dem auch die Schaltgeräte des Schaltfelds angeordnet sind. Bei einer Schaltanlage mit mehreren Schaltfeldern kann jedem Schaltfeld eine solche speicherprogrammierbare Steuerung zugeordnet und insbesondere in dem Schaltschrank des jeweiligen Schaltfelds untergebracht sein.
  • Abhängig von Grunddaten, die ein Schaltfeld mit mehreren Schaltgeräten beschreiben, kann das PLC-Programm so erzeugt werden, dass die speicherprogrammierbare Steuerung eine für den Betrieb des Schaltfelds notwendige Interaktion der Schaltgeräte sicherstellt. Beispielsweise können abhängig von einem Zustand, insbesondere Schaltzustand, eines Schaltgeräts andere Schaltgeräte desselben Schaltfelds verriegelt werden, z.B. indem das PLC-Programm keine Schalthandlungen dieses Schaltgeräts veranlasst.
  • Die Eingabe oder Auswahl der Grunddaten durch den Benutzer kann in einer geführten Weise erfolgen. Beispielsweise kann der Benutzer aufgefordert werden, Eigenschaften des Schaltfelds zu spezifizieren. Dazu können dem Benutzer Werte für einzelne Eigenschaften des Schaltfelds zur Auswahl oder Eingabe angeboten werden. Beispielsweise kann der Benutzer spezifizieren, um welchen Typen oder welche Baureihe von Schaltfeld es sich handelt, ob es sich um ein Einspeisefeld, ein Abgangsfeld oder ein Kuppelfeld handelt, ob es sich um ein Schaltfeld mit einer Sammelschiene oder mehreren Sammelschienen handelt, welche Primärspannung das Schaltfeld aufweist und/oder ob es sich um ein gasisoliertes oder luftisoliertes Schaltfeld handelt.
  • Bei der Spezifikation einer mehrere Schaltfelder umfassenden Schaltanlage durch den Benutzer können die obigen, ein Schaltfeld betreffenden Grunddaten für jedes Schaltfeld einzeln abgefragt bzw. eingegeben oder ausgewählt werden. Die obigen Grunddaten können auch ganz oder teilweise in Bezug auf die gesamte Schaltanlage abgefragt werden und die eingegebenen oder ausgewählten Werte können dann als Voreinstellung für jedes durch den Benutzer bereits spezifizierte oder noch zu spezifizierende Schaltfeld übernommen werden, wobei die übernommenen Daten von dem Benutzer vorzugsweise für jedes Schaltfeld einzeln veränderbar sind.
  • Die ein Schaltfeld insgesamt betreffenden Grunddaten können dazu verwendet werden, die Eingabe oder Auswahl weiterer Grunddaten durch den Benutzer so zu führen, dass die Spezifikation funktionsfähiger und realisierbarer Schaltfelder erleichtert wird. Beispielsweise kann abhängig von den das Schaltfeld insgesamt beschreibenden Grunddaten dem Benutzer automatisch eine Vorauswahl von zulässigen Schaltgeräten angeboten werden, die der Benutzer auswählen und dadurch dem Schaltfeld zuordnen kann. Auch die Anzahl der dem Schaltfeld hinzufügbaren Schaltgeräte einer bestimmten Art kann eingeschränkt werden. Beispielsweise kann es einem Benutzer ermöglicht werden, einem als Abgangsfeld spezifizierten Schaltfeld eines bestimmten Typs maximal jeweils einen für diesen Schaltfeldtypen geeigneten Unterbrechungsschalter, Trennschalter und Erdungsschalter hinzuzufügen.
  • Wie vorstehend beschrieben wird die Eingabe oder Auswahl von Grunddaten für ein Schaltgerät bevorzugt grafisch unterstützt. Bevorzugt ist es dabei, wenn ein auf der grafischen Benutzeroberfläche dargestelltes Schaltgerät, insbesondere durch Drag-and-Drop, ausgewählt und einem ebenfalls auf der Benutzeroberfläche dargestellten Schaltfeld zugeordnet werden kann. Die grafische Darstellung des Schaltfelds kann dabei ein dem Schaltfeld entsprechendes Einliniendiagramm (Single-Line-Diagramm) umfassen.
  • Die im Rahmen der vorstehend beschriebenen Benutzerführung durch die Konfigurationssoftware verwendeten Informationen über mögliche Schaltfeldeigenschaften und über für bestimmte Schaltfelder zulässige Schaltgeräte können in der vorstehend beschriebenen HMI-Bibliothek abgelegt sein. Ebenso können in der HMI-Bibliothek verschiedene Einliniendiagramme für verschiedene Schaltfelder abgelegt sein, die für die vorstehend beschriebene grafische Darstellung der Schaltfelder verwendbar sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist zur Eingabe oder Auswahl von Grunddaten, die eine Schaltanlage beschreiben, ein Schaltfeld, für das bereits Grunddaten eingegeben oder ausgewählt wurden, von einem Benutzer auswählbar und einschließlich der zugehörigen Grunddaten kopierbar. Dadurch wird die Spezifikation einer Schaltanlage erleichtert, da bereits vorhandene Schaltfelder einfach vervielfacht werden können. Wenn für das jeweilige Schaltfeld bereits Programmdaten für das PLC-Programm erzeugt wurden, können diese Programmdaten oder davon abgeleitete Daten ebenfalls kopiert und dem neuen Schaltfeld zugeordnet werden.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass bei der Ausführung der Konfigurationssoftware zur Eingabe oder Auswahl von Grunddaten, die zumindest ein Schaltgerät beschreiben, ein oder mehrere Schaltgeräte, Schaltfelder und/oder Schaltanlagen, zu denen bereits Grunddaten eingegeben oder ausgewählt wurden, insbesondere einzeln oder gruppenweise, durch einen Benutzer auswählbar und einschließlich der zugehörigen Grunddaten kopierbar sind. Durch eine solche Kopierbarkeit auf der Schaltgeräte-, Schaltfeld- und Schaltanlagenebene lässt sich die Eingabe und Auswahl der Grunddaten noch weiter erleichtern.
  • Abhängig von den Grunddaten, die in der vorstehend beschriebenen Weise eingegeben oder ausgewählt wurden, erzeugt die Konfigurationssoftware automatisch die Programmdaten für das PLC-Programm. Dabei werden abhängig von den Grunddaten automatisch Eingänge, Ausgänge, ein Verarbeitungs- bzw. Logikteil und Verbindungen zwischen den Eingängen, den Ausgängen und dem Verarbeitungs- bzw. Logikteil erzeugt, welche die gewünschte Überwachungs- und/oder Steuerfunktionalität für das wenigstens eine Schaltgerät der speicherprogrammierbaren Steuerung implementieren.
  • In den Programmdaten für das PLC-Programm können auch automatisch Programmbestandteile erzeugt werden, die eine gewünschte Interaktion der speicherprogrammierbaren Steuerung mit einer Bedieneinheit des Steuer- und/oder Schutzgeräts bereitstellen. Dazu können Eingänge, Ausgänge und/oder Bestandteile des Verarbeitungs- bzw. Logikteils vorgesehen und miteinander verknüpft werden, welche dazu dienen, die von der speicherprogrammierbaren Steuerung im Hinblick auf die Schaltanlage durchzuführenden Steuer- und/oder Überwachungsfunktionen abhängig von Steuersignalen durchzuführen, die von der Bedieneinheit bereitgestellt werden, und/oder dazu, Meldesignale zu empfangen, ggf. zu verarbeiten und an einem Ausgang für die Bedieneinheit bereitzustellen, damit die Bedieneinheit entsprechende Meldeanzeigen für den Benutzer erzeugen kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Funktionsbaustein-Datenbank vorgesehen, in der verschiedene vordefinierte Funktionsbausteine für das PLC-Programm enthalten sind. Die verschiedenen vordefinierten Funktionsbausteine sind vorzugsweise zur Implementierung von Steuerfunktionen, Meldefunktionen und/oder Verriegelungsfunktionen für verschiedene Schaltgeräte ausgebildet. Vorzugsweise werden abhängig von den Grunddaten, die zumindest ein zu konfigurierendes Schaltgerät beschreiben, einer oder mehrere dem beschriebenen Schaltgerät zugeordnete Funktionsbausteine aus der Funktionsbaustein-Datenbank ausgewählt und den Programmdaten für das PLC-Programm hinzugefügt.
  • Die Zusammensetzung der Programmdaten aus vordefinierten Funktionsbausteinen stellt dabei sicher, dass zuverlässig ein funktionsgemäßes PLC-Programm erstellt wird. Die Verwendung von vordefinierten Funktionsbausteinen erleichtert außerdem die Wartung und Aktualisierung der Konfigurationssoftware, da die Funktionsbausteine systematisch überprüft, überarbeitet und aktualisiert werden können.
  • In den Programmdaten können abhängig von den Grunddaten und insbesondere von darin enthaltenen Informationen über hardwaretechnische Ausgänge des Schaltgeräts für Meldesignale und Steuereingänge für Steuersignale automatisch Eingänge und Ausgänge für das PLC-Programm erzeugt werden. Die Funktionsbausteine werden mit den Eingängen und Ausgängen der Programmdaten automatisch so verknüpft, dass die von dem Schaltgerät gelieferten Signale in der funktionsgemäßen Weise empfangen und verarbeitet werden und dass Steuersignale für das Schaltgerät erzeugt und ausgegeben werden, die die gewünschten Steuerfunktionen realisieren.
  • Ein in den Programmdaten für das PLC-Programm vorgesehener Eingang oder Ausgang, welcher auch als Softwareeingang bzw. -ausgang bezeichnet werden kann, identifiziert vorzugsweise einen entsprechenden Hardwareeingang bzw. Hardwareausgang der speicherprogrammierbaren Steuerung und/oder bestimmte, über den jeweiligen Hardwareeingang bzw. Hardwareausgang zu übertragende Daten. Die Eingänge und Ausgänge gewährleisten somit, dass die durch das PLC-Programm durchgeführten Datenverarbeitungsschritte auf die richtigen, über die jeweiligen Hardwareeingänge und -ausgänge zu übertragenden Daten angewendet werden.
  • Vorzugsweise erzeugt die Konfigurationssoftware als Teil der Konfigurationsdaten und insbesondere als Teil der Programmdaten für das PLC-Programm automatisch eine Zuordnung zwischen Hardwareeingängen und Hardwareausgängen der SPS einerseits und Hardwareeingängen und Hardwareausgängen des wenigstens einen durch die SPS überwachten und/oder gesteuerten Steuer- und/oder Schutzgeräts andererseits. Diese Zuordnung gewährleistet, dass die speicherprogrammierbare Steuerung im Falle einer der Zuordnung entsprechenden Verkabelung der SPS mit dem wenigstens einen Schaltgerät die gewünschte Überwachungs- bzw. Steuerfunktionalität bereitstellt. Die Konfigurationssoftware kann Befehle enthalten, um die Zuordnung dem Benutzer als Teil einer Dokumentation zur Verfügung zu stellen, damit der Benutzer ohne Weiteres eine mit dem PLC-Programm konsistente Verkabelung der SPS bzw. des die SPS umfassenden Steuer- und/oder Schutzgeräts vornehmen kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Kommunikationsdatenbank vorgesehen, in der Daten abgelegt sind, mit denen das Steuerund/oder Schutzgerät zur Kommunikation mit einem oder mehreren außerhalb des Steuer- und/oder Schutzgeräts angeordneten externen Geräten konfigurierbar ist. Mit diesen Daten lässt sich das Steuer- und/oder Schutzgerät dazu konfigurieren, Daten von den externen Geräten zu empfangen und zu interpretieren, und/oder dazu, Daten derart zu erzeugen und auszugeben, dass diese von den externen Geräten empfangen und interpretiert werden können. Die Konfigurationssoftware kann Befehle enthalten, um abhängig von einer Benutzereingabe oder -auswahl Daten aus der Kommunikationsdatenbank auszuwählen und den Konfigurationsdaten für das Steuer- und/oder Schutzgerät hinzuzufügen, wobei die ausgewählten Daten ganz oder teilweise in die Programmdaten für das PLC-Programm übernommen werden können.
  • Die in der Kommunikationsdatenbank abgelegten Daten können zum Beispiel Informationen über Kommunikationsprotokolle, über mit den externen Geräten auszutauschende Daten und über Adressentypen enthalten, die zur funktionsgemäßen Kommunikation mit den externen Geräten erforderlich sind. Die Information über auszutauschende Informationen kann z.B. Signalbezeichnungen umfassen, mit denen die mit den externen Geräten auszutauschenden Informationssignale oder bestimmte darin enthaltene Daten identifizierbar sind.
  • Die externen Geräte können beispielsweise ein oder mehrere Steuerund/oder Schutzgeräte eines anderen Schaltfelds umfassen, ein oder mehrere Messgeräte und/oder eine übergeordnete und mehrere Schaltfelder überwachende Leitwarte. Die Kommunikation kann eine Buskommunikation umfassen.
  • Die Konfigurationssoftware kann es dem Benutzer ermöglichen, die bereits vorhandenen und vorzugsweise außerhalb der PLC-Programmiersoftware erstellten Programmdaten für das PLC-Programm unter Verwendung der PLC-Programmiersoftware zu verändern. Die Veränderung kann ohne Zwischenschaltung der Konfigurationssoftware durch direkte Verwendung der PLC-Programmiersoftware erfolgen. Die Veränderung kann alternativ oder zusätzlich durch die übrige Konfigurationssoftware steuerbar sein, welche in diesem Fall als Benutzerschnittstelle für die PLC-Programmiersoftware dient. Die PLC-Programmiersoftware kann die übrige Konfigurationssoftware benachrichtigen, wenn eine Änderung der Programmdaten erfolgt ist, um sicherzustellen, dass die übrige Konfigurationssoftware stets weiß, ob die von ihr verwendeten Daten noch aktuell sind.
  • Die Konfigurationssoftware kann eine Veränderung der Programmdaten nur in einem beschränkten Umfang zulassen, so dass sichergestellt wird, dass stets ein lauffähiges und die gewünschte Funktion erfüllendes PLC-Programm erzeugt wird. Dabei können aus der übrigen Konfigurationssoftware zusätzliche Daten in die PLC-Programmiersoftware geladen werden, welche eine Information über zulässige Veränderungen enthalten. Die ggf. veränderten Programmdaten können von der PLC-Programmiersoftware zurück zu der übrigen Konfigurationssoftware übertragbar sein, insbesondere in dem strukturierten Datenformat.
  • Die Programmdaten für das PLC-Programm werden dem Benutzer vorzugsweise über eine grafische Benutzerschnittstelle der Konfigurationssoftware grafisch angezeigt, und zwar in einer für gängige PLC-Programmiersprachen üblichen Form, welche insbesondere der EN 61131-3 entsprechen kann. Die grafische Benutzerschnittstelle ermöglicht vorzugsweise auch die vorstehend beschriebene Veränderung der Programmdaten durch den Benutzer.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind bei der Ausführung der Konfigurationssoftware Daten in die PLC-Programmiersoftware ladbar, welche Informationen über mit externen Geräten auszutauschende Informationen enthalten. Dabei ist es bevorzugt, wenn den Programmdaten für das PLC-Programm durch einen Benutzer unter Verwendung der PLC-Programmiersoftware Verknüpfungen der auszutauschenden Informationen mit logischen Operatoren hinzufügbar sind. Dadurch wird es dem Benutzer ermöglicht, mit externen Geräten auszutauschende Informationen manuell in die Programmdaten für das PLC-Programm derart einzubinden, dass diese geeignet logisch verarbeitet werden. Die in die PLC-Programmiersoftware ladbaren Daten können einen Teil der Programmdaten für das PLC-Programm bilden oder davon getrennt sein. Die Daten sind vorzugsweise als Teil der Programmdaten bzw. gemeinsam mit den Programmdaten in die PLC-Programmiersoftware ladbar, d.h. übertragbar, insbesondere in der vorstehend beschriebenen automatischen Weise.
  • Die Möglichkeit der manuellen Einbindung von mit externen Geräten auszutauschenden Informationen kann es dem Benutzer z.B. erlauben, übergeordnete Steuer- und/oder Überwachungsregeln für ein Schaltfeld oder eine Schaltanlage zu definieren, die von Informationen abhängig sind, die von externen Geräten geliefert werden. Dies ist vorteilhaft, da sich diese übergeordneten Regeln ggf. nicht unmittelbar aus der hardwaretechnischen Beschreibung eines Schaltfelds ergeben und somit nicht ohne Weiteres automatisch berücksichtigt werden können.
  • Beispielsweise können durch die speicherprogrammierbare Steuerung ausgelöste Schalthandlungen von Informationen abhängig gemacht werden, welche von externen Geräten übertragen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die speicherprogrammierbare Steuerung durch die logischen Verknüpfungen dazu eingerichtet werden, Daten zu erzeugen und auszugeben, die von externen Geräten empfangen und zur Realisierung der übergeordneten Steuer- und/oder Überwachungsregeln verwendet werden.
  • Die in die PLC-Programmiersoftware ladbaren Daten sind vorzugsweise aus der vorstehend beschriebenen Kommunikationsdatenbank ausgewählt und zu den Konfigurationsdaten, insbesondere zu den Programmdaten für das PLC-Programm, hinzugefügt worden. Die Daten können z.B. Signalbezeichnungen von mit externen Geräten auszutauschenden Informationssignalen enthalten.
  • Der Benutzer hat zur Erstellung der logischen Verknüpfungen vorzugsweise die Möglichkeit, in der PLC-Programmiersoftware die entsprechenden auszutauschenden Informationen anhand der in die PLC-Programmiersoftware geladenen Daten zu identifizieren, z.B. durch Auswahl einer entsprechenden Signalbezeichnung aus einer Liste, woraufhin vorzugsweise ein entsprechender Eingang bzw. Ausgang in den Programmdaten erzeugt und mit den auszutauschenden Informationen verknüpft wird. Dann hat der Benutzer die Möglichkeit, die auszutauschenden Informationen mit logischen Operatoren zu verknüpfen und dadurch in das Programm einzubinden, insbesondere durch Verwendung der vorstehend beschriebenen grafischen Benutzeroberfläche. Die auszutauschenden Informationen können direkt oder indirekt mit den zur Überwachung und Steuerung der Schaltgeräte vorgesehenen Bestandteilen des Verarbeitungs- bzw. Logikteils der Programmdaten und insbesondere mit den dazu vorgesehenen Funktionsbausteinen verknüpft werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind bei der Ausführung der Konfigurationssoftware bereits eingegebene oder ausgewählte Grunddaten, Konfigurationsdaten oder davon abgeleitete Daten in standardisierter Form, z.B. in einem XML-Format, exportierbar, dokumentierbar und/oder sicherbar. Bei der Ausführung der Konfigurationssoftware können außerdem einzugebende oder auszuwählende Grunddaten oder Konfigurationsdaten in standardisierter Form, zum Beispiel in einem XML-Format, importierbar sein. Die Dokumentation kann zum Beispiel die vorstehend beschriebene Zuordnung zwischen Hardwareeingängen und -ausgängen der speicherprogrammierbaren Steuerung einerseits und Hardwareeingängen und - ausgängen des wenigstens einen Schaltgeräts andererseits umfassen, wobei diese Zuordnung z.B. als grafischer Verdrahtungsplan dargestellt sein kann.
  • Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Erstellen von Konfigurationsdaten und eines PLC-Programms für zumindest ein eine speicherprogrammierbare Steuerung umfassendes Steuer- und/oder Schutzgerät zum Überwachen und/oder Steuern wenigstens einer Antriebskomponente für zumindest ein Schaltgerät für die Mittel- oder Hochspannungstechnik, bei dem eine Konfigurationssoftware verwendet wird, in die eine PLC-Programmiersoftware zur Programmierung einer speicherprogrammierbaren Steuerung integriert ist.
  • Das Verfahren kann unter Verwendung einer Konfigurationssoftware gemäß der vorliegenden Beschreibung durchgeführt werden. Die in der vorliegenden Beschreibung in Bezug auf die Konfigurationssoftware und deren Verwendung beschriebenen Vorteile und vorteilhaften Ausführungsformen stellen entsprechende Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens dar. Wie vorstehend in Bezug auf die Konfigurationssoftware beschrieben, wird durch das Verfahren die Bereitstellung eines Steuer- und/oder Schutzgeräts, welches Steuer- und/oder Überwachungsfunktionen für ein spezielles Schaltfeld mit zumindest einem Schaltgerät bereitstellt, erheblich erleichtert.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren, dass
    • eine Benutzereingabe zum Eingeben oder Auswählen von Grunddaten empfangen wird, die wenigstens ein zu konfigurierendes Schaltgerät beschreiben,
    • Programmdaten für das PLC-Programm in Abhängigkeit von den eingegebenen oder ausgewählten Grunddaten erzeugt werden, und
    • ein PLC-Programm in der PLC-Programmiersoftware unter Verwendung der Programmdaten erzeugt wird.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass, insbesondere auf eine Benutzereingabe hin, automatisch folgende Schritte durchgeführt werden:
    • Starten der PLC-Programmiersoftware,
    • Übermitteln von Programmdaten für das PLC-Programm an die PLC-Programmiersoftware ,
    • Erstellen eines PLC-Programms für das wenigstens eine Steuerund/oder Schutzgerät in der PLC-Programmiersoftware unter Verwendung der Programmdaten, und
    • Empfangen des PLC-Programms von der PLC-Programmiersoftware.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zur Eingabe oder Auswahl von Grunddaten, die ein zu konfigurierendes Schaltgerät beschreiben, ein vordefiniertes Schaltgerät aus einer Bibliothek ausgewählt, in der verschiedene vordefinierte Schaltgeräte und den vordefinierten Schaltgeräten zugeordnete vordefinierte Grunddaten enthalten sind, die das jeweilige Schaltgerät beschreiben, wobei die in der Bibliothek enthaltenen und dem ausgewählten Schaltgerät zugeordneten vordefinierten Grunddaten für die weitere Konfiguration verwendet werden.
  • Vorzugsweise werden die in der Bibliothek enthaltenen vordefinierten Schaltgeräte auf einer grafischen Benutzeroberfläche grafisch dargestellt und von einem Benutzer anhand der jeweiligen grafischen Darstellung ausgewählt. Zur grafischen Darstellung der Schaltgeräte werden vorzugsweise in der Bibliothek enthaltene grafische Ersatzschaltbilder der Schaltgeräte angezeigt.
  • Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass zum Erstellen von Programmdaten für das PLC-Programm ein oder mehrere Funktionsbausteine aus einer Funktionsbaustein-Datenbank ausgewählt werden, in der verschiedene vordefinierte Funktionsbausteine für das PLC-Programm zur Implementierung von Steuerfunktionen, Meldefunktionen und/oder Verriegelungsfunktionen für verschiedene Schaltgeräte enthalten sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden Informationen über mit externen Geräten auszutauschende Informationen in die PLC-Programmiersoftware geladen und werden vorhandenen Programmdaten für das PLC-Programm unter Verwendung PLC-Programmiersoftware durch einen Benutzer Verknüpfungen der auszutauschenden Informationen mit logischen Operatoren hinzugefügt.
  • Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Konfigurationssoftware auf einem beliebigen Datenträger gespeichert werden kann.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Konfigurationssoftware gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung,
    Fig. 2
    ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Flussdiagrammdarstellung, und
    Fig. 3
    die Konfigurationssoftware von Fig. 1 in einer weiteren schematischen Darstellung.
  • Fig. 1 zeigt eine Konfigurationssoftware 10 zum Erstellen von Konfigurationsdaten und eines PLC-Programms für zumindest ein eine speicherprogrammierbare Steuerung umfassendes Steuer- und/oder Schutzgerät zum Überwachen und/oder Steuern wenigstens einer Antriebskomponente für zumindest ein Schaltgerät für die Mittel- oder Hochspannungstechnik in einer funktionsorientierten schematischen Darstellung.
  • Die Software 10 umfasst ein Konfigurator-Programm 12 mit einer Schnittstelle 14, über die von einem Benutzer Grunddaten eingegeben oder ausgewählt werden können, die wenigstens ein zu konfigurierendes Schaltgerät beschreiben. Die Schnittstelle 14 umfasst eine grafische Benutzeroberfläche des Konfigurator-Programms 12 für die Benutzerinteraktion. Die Software 10 umfasst ferner eine HMI-Bibliothek 16, eine Funktionsbaustein-Datenbank 18 und eine Kommunikationsdatenbank 20, die jeweils an das Konfigurator-Programm 12 angebunden sind.
  • In die Konfigurationssoftware 10 ist eine PLC-Programmiersoftware 22 integriert, welche durch ein PLC-Programmierprogramm gebildet ist und mit dem Konfigurator-Programm 12 über eine Schnittstelle 24 zum Datenaustausch verbunden ist.
  • Außerdem umfasst die Software 10 ein an das Konfigurator-Programm 12 angegliedertes Import/Export-Modul 26, mit dem Daten aus dem Konfigurator-Programm 12 exportierbar und in das Konfigurator-Programm 12 importierbar sind.
  • Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erstellen von Konfigurationsdaten und eines PLC-Programms unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Konfigurationssoftware 10.
  • In dem Schritt 28 wird durch eine Benutzereingabe 30 ein Projekt angelegt. Dem Projekt können im Verlauf des Verfahrens ein oder mehrere Schaltanlagen zugeordnet werden. In dem Schritt 28 werden vom Benutzer außerdem Grunddaten eingegeben, welche eine gesamte Schaltanlage einschließlich aller Schaltfelder und Schaltgeräte der Schaltanlage betreffen, wie zum Beispiel eine Primärspannung der Schaltanlage oder der Typ der Isolierung der Schaltanlage.
  • In dem Schritt 32 werden durch eine weitere Benutzereingabe 30 ein oder mehrere Schaltfelder für die Schaltanlage mit jeweils einem oder mehreren Schaltgeräten definiert. Zur Definition eines Schaltfelds werden jeweils zuerst Grunddaten eingegeben oder ausgewählt, welche das Schaltfeld insgesamt beschreiben, wie zum Beispiel die Eigenschaft des Schaltfelds als Einspeisefeld, Abgangsfeld oder Kupplungsfeld.
  • Danach werden durch eine Benutzereingabe 30 ein oder mehrere Schaltgeräte ausgewählt, welche in der HMI-Bibliothek 16 vordefiniert sind und welche dem Benutzer vorzugsweise in Abhängigkeit von den zuvor bereits eingegebenen Grunddaten derart zur Auswahl gestellt werden, dass nur funktionsfähig realisierbare Schaltfelder spezifiziert werden können. Die HMI-Bibliothek 16 umfasst dazu Informationen über zulässige Schaltanlagen-, Schaltfeld- und Schaltgerätekonfigurationen. Auf die Auswahl eines Schaltgeräts hin wird den Konfigurationsdaten automatisch das jeweilige Schaltgerät mit den für dieses Schaltgerät in der HMI-Bibliothek 16 vordefinierten Grunddaten hinzugefügt. Die vordefinierten Grunddaten umfassen z.B. Informationen bezüglich Hilfsschaltern, Hilfskontakten, Einschaltauslösen, Ausschaltauslösern und Motorantrieben der jeweiligen Schaltgeräte.
  • Daraufhin werden in dem Schritt 34 abhängig von den eingegebenen bzw. ausgewählten Grunddaten automatisch Programmdaten für das zu erstellende PLC-Programm erzeugt. Dabei werden aus der Funktionsbaustein-Datenbank 18 automatisch Funktionsbausteine für das PLC-Programm ausgewählt und den Programmdaten hinzugefügt, die den jeweils spezifizierten Schaltgeräten zugeordnet sind. Ferner werden automatisch Eingänge und Ausgänge erzeugt und die Eingänge, Ausgänge und Funktionsbausteine werden automatisch durch Verbindungen miteinander verknüpft, so dass die Programmdaten zu einem PLC-Programm führen, welches die für das jeweilige Schaltfeld notwendigen und durch die SPS durchzuführenden Steuer- und/oder Überwachungsfunktionen implementiert.
  • Daraufhin werden in dem Schritt 36 Konfigurationsdaten für die Kommunikation des Steuer- und/oder Schutzgeräts mit externen Geräten erzeugt. Der Benutzer wählt dazu durch eine Benutzereingabe 38 entsprechende Daten aus der Kommunikationsdatenbank 20 aus, die den Konfigurationsdaten hinzugefügt werden.
  • Die vorstehend beschriebenen Schritte 28 bis 38 können von dem Konfigurator-Programm durchgeführt werden, ohne dass eine Interaktion mit der PLC-Programmiersoftware notwendig ist. Die vorstehend beschriebenen Benutzereingaben 30, 38 erfolgen dabei unter Verwendung der grafischen Benutzeroberfläche des Konfigurator-Programms.
  • Anschließend werden in dem Schritt 40 die erzeugten Konfigurationsdaten einschließlich der Programmdaten für das PLC-Programm und der Konfigurationsdaten für die Gerätekommunikation auf eine Benutzereingabe in dem Konfigurator-Programm hin von dem Konfigurator-Programm in die PLC-Programmiersoftware portiert. Daraufhin werden in dem Schritt 42 die portierten Programmdaten unter Verwendung der PLC-Programmiersoftware durch eine Benutzereingabe 44 ergänzt. Diese Ergänzung kann dazu dienen, übergeordnete Steuer- und Überwachungsregeln zu implementieren. Dazu können in den Programmdaten die von der speicherprogrammierbaren Steuerung durchzuführenden Steuervorgänge von Informationen abhängig gemacht werden, die von externen Geräten an das Steuer- und/oder Schutzgerät gesendet werden.
  • Der Benutzer kann dabei durch die Benutzereingabe 44 Signalbezeichnungen auswählen, die zuvor als Teil der Konfigurationsdaten für die Gerätekommunikation erzeugt wurden und die mit den externen Geräten auszutauschende Informationssignale bezeichnen. In den Programmdaten werden abhängig davon Eingänge und Ausgänge für die externen Informationen erzeugt, welche von dem Benutzer durch die Benutzereingabe 44 mit logischen Operatoren verknüpft werden können, um die gewünschten Abhängigkeiten zu implementieren. In dem Schritt 42 erfolgt außerdem die Erzeugung des PLC-Programms aus den ergänzten Programmdaten, insbesondere durch Kompilieren. Die Benutzereingabe 44 kann unter Verwendung einer grafischen Benutzeroberfläche der PLC-Programmiersoftware erfolgen.
  • Die PLC-Programmiersoftware kann das Konfigurator-Programm benachrichtigen, wenn eine Änderung der Programmdaten erfolgt ist, so dass das Konfigurator-Programm stets weiß, ob die von dem Konfigurator-Programm verwendeten Programmdaten noch aktuell sind.
  • In dem Schritt 46 werden die ergänzten Programmdaten und/oder das kompilierte PLC-Programm zurück in das Konfigurator-Programm portiert. In dem Schritt 48 kann durch eine entsprechende Benutzereingabe in der grafischen Benutzeroberfläche des Konfigurator-Programms ein Kopieren eines oder mehrerer Schaltfelder und/oder einer oder mehrerer Schaltanlagen einschließlich der zugehörigen Konfigurationsdaten und/oder eines bereits kompilierten PLC-Programms für die speicherprogrammierbare Steuerung des zu kopierenden Schaltfelds erfolgen. Prinzipiell kann ein Kopieren eines Schaltfelds oder einer Schaltanlage auch bereits vor dem Portieren der Daten in die PLC-Programmiersoftware erfolgen, in welchem Fall die dem jeweiligen Schaltfeld und/oder der jeweiligen Schaltanlage zugeordneten Grunddaten kopiert werden.
  • In dem Schritt 50 erfolgt die Ausgabe des fertig kompilierten PLC-Programms durch das Konfigurator-Programm. Das PLC-Programm kann dabei direkt in die speicherprogrammierbare Steuerung geladen werden. Ebenso kann das PLC-Programm auf einem Datenträger gespeichert werden, der in die speicherprogrammierbare Steuerung einsetzbar ist.
  • Fig. 3 zeigt die Konfigurationssoftware 10 von Fig. 1 in einer speicherorientierten schematischen Darstellung. Die Konfigurationssoftware 10 umfasst einen Speicherbereich 52, in dem die HMI-Bibliothek 16, die Funktionsbaustein-Datenbank 18, die Kommunikationsdatenbank 20 und zusätzlich eine Hardware-Bibliothek 54 enthalten sind. Ferner umfasst der Speicherbereich 52 einen Projekt-Speicherbereich 56, in dem ein bestimmtes Projekt betreffende Konfigurationsdaten gespeichert sind.
  • Die in dem Speicherbereich 52 gespeicherten Daten umfassen einen Speicherbereich 58 für eine Projekt-Baumstruktur, in der die hierarchische Projektstruktur mit den zugehörigen Schaltanlagen, Schaltfeldern und Schaltgeräten abgelegt ist. In einem weiteren Speicherbereich 60 sind die von dem Benutzer eingegebenen und/oder unter Verwendung der HMI-Bibliothek 16 ausgewählten Grunddaten enthalten, die die Schaltanlagen, Schaltfelder und Schaltgeräte beschreiben. In einem weiteren Speicherbereich 62 sind die aus den Grunddaten unter Verwendung der Funktionsbaustein-Datenbank 18 erzeugten Programmdaten abgelegt.
  • In dem Speicherbereich 64 sind die von einem Benutzer unter Verwendung der Kommunikationsdatenbank 20 ausgewählten Konfigurationsdaten für die Kommunikation der den verschiedenen Schaltfeldern zugeordneten Steuer- und/oder Schutzgeräte mit externen Geräten abgelegt.
  • In dem Speicherbereich 65 sind allgemeine Einstellungen abgelegt, die aus der Hardware-Bibliothek 54 ausgewählt worden sind.
  • Unterhalb des Speicherbereichs 52 sind Programmmodule der Software 10 dargestellt, welche ein Programmmodul 66 zur Kommunikation der Software 10 mit der speicherprogrammierbaren Steuerung oder einem Datenträger zur Programmierung der speicherprogrammierbaren Steuerung, ein Programmmodul 68 zur Erstellung einer Dokumentation für das Projekt, insbesondere mit einer oder mehreren PDF-Dateien, ein Programmmodul 26 zum Import und/oder Export von Daten in einem strukturierten Datenformat wie zum Beispiel einem XML-Format, ein Programmmodul 70 zur Sicherung der Daten des Projekts, zum Beispiel als ZIP-Datei, und ein Programmmodul 72 für Servicefunktionen umfasst.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Konfigurationssoftware
    12
    Konfigurator-Programm
    14
    Schnittstelle für Benutzereingabe
    16
    HMI-Bibliothek
    18
    Funktionsbaustein-Datenbank
    20
    Kommunikationsdatenbank
    22
    PLC-Programmiersoftware
    24
    Schnittstelle für Datenaustausch
    26
    Programmmodul für Datenimport/-export
    28
    Anlegen eines Projekts
    30
    Benutzereingabe
    32
    Definieren wenigstens eines Schaltfelds
    34
    Erzeugen von Programmdaten
    36
    Erzeugen von Konfigurationsdaten für Gerätekommunikation
    38
    Benutzereingabe
    40
    Datenportierung
    42
    Ergänzen der Programmdaten, Kompilieren des PLC-Programms
    44
    Benutzereingabe
    46
    Datenportierung
    48
    Kopieren von Schaltgeräten, Schaltfeldern, Schaltanlagen
    50
    Ausgabe PLC-Programm
    52
    Speicherbereich für die Konfigurationssoftware
    54
    Hardware-Bibliothek
    56
    Projekt-Speicherbereich
    58
    Speicherbereich für Projekt-Baumstruktur
    60
    Speicherbereich für Grunddaten
    62
    Speicherbereich für Programmdaten
    64
    Speicherbereich für Konfigurationsdaten für Gerätekommunikation
    65
    Speicherbereich für allgemeine Einstellungen
    66
    Programmmodul für die SPS-Programmierung
    68
    Programmmodul für Dokumentation
    70
    Programmmodul für Datensicherung
    72
    Programmmodul für Servicefunktionen

Claims (15)

  1. Konfigurationssoftware (10) zum Erstellen von Konfigurationsdaten und eines PLC-Programms für zumindest ein eine speicherprogrammierbare Steuerung umfassendes Steuer- und/oder Schutzgerät zum Überwachen und/oder Steuern wenigstens einer Antriebskomponente für zumindest ein Schaltgerät für die Mittel- oder Hochspannungstechnik,
    wobei in die Konfigurationssoftware eine PLC-Programmiersoftware (22) zur Programmierung einer speicherprogrammierbaren Steuerung integriert ist.
  2. Software nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Konfigurationssoftware (10) Befehle zur Durchführung eines Konfigurationsverfahrens umfasst, welches die Schritte umfasst:
    - Empfangen einer Benutzereingabe (30) zum Eingeben oder Auswählen von Grunddaten, die wenigstens ein zu konfigurierendes Schaltgerät beschreiben,
    - Erzeugen von Programmdaten für das PLC-Programm in Abhängigkeit von den eingegebenen oder ausgewählten Grunddaten, und
    - Erstellen eines PLC-Programms für das wenigstens eine Steuer- und/oder Schutzgerät in der PLC-Programmiersoftware (22) unter Verwendung der Programmdaten.
  3. Software nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Konfigurationssoftware (10) Befehle umfasst, um Daten in einem strukturierten Datenformat mit der PLC-Programmiersoftware (22), bevorzugt bidirektional, auszutauschen.
  4. Software nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Konfigurationssoftware (10) ein Konfigurator-Programm (12) umfasst, welches Befehle enthält, um die PLC-Programmiersoftware (22) zu steuern und/oder um Daten von der PLC-Programmiersoftware (22) zu empfangen, um, insbesondere jeweils auf eine Benutzereingabe hin, vorzugsweise zumindest einen der folgenden Schritte automatisch durchzuführen:
    - Starten und/oder Beenden der PLC-Programmiersoftware (22) und/oder einer Benutzeroberfläche der PLC-Programmiersoftware (22),
    - Übermitteln von Programmdaten für das PLC-Programm von dem Konfigurator-Programm (12) an die PLC-Programmiersoftware,
    - Erstellen eines PLC-Programms für das wenigstens eine Steuer- und/oder Schutzgerät in der PLC-Programmiersoftware (22) unter Verwendung von von dem Konfigurator-Programm (12) an die PLC-Programmiersoftware (22) übermittelten Programmdaten für das PLC-Programm, und
    - Empfangen eines von der PLC-Programmiersoftware (22) übermittelten PLC-Programms für das wenigstens eine Steuerund/oder Schutzgerät und/oder von von der PLC-Programmiersoftware (22) übermittelten Programmdaten für das PLC-Programm.
  5. Software nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Bibliothek (16) vorgesehen ist, in der verschiedene vordefinierte Schaltgeräte und den vordefinierten Schaltgeräten zugeordnete vordefinierte Grunddaten enthalten sind, die das jeweilige Schaltgerät beschreiben, und dass bei der Ausführung der Konfigurationssoftware (10) zur Eingabe oder Auswahl von Grunddaten vorzugsweise zumindest ein vordefiniertes Schaltgerät aus der Bibliothek (16) durch einen Benutzer auswählbar ist und die in der Bibliothek (16) enthaltenen und dem ausgewählten Schaltgerät zugeordneten vordefinierten Grunddaten für die weitere Konfiguration verwendbar sind.
  6. Software nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Konfigurationssoftware (10) Befehle enthält, um die in der Bibliothek (16) enthaltenen vordefinierten Schaltgeräte auf einer grafischen Benutzeroberfläche derart grafisch darzustellen, dass diese von einem Benutzer anhand der jeweiligen grafischen Darstellung auswählbar sind, wobei zur grafischen Darstellung der Schaltgeräte vorzugsweise in der Bibliothek (16) enthaltene grafische Ersatzschaltbilder der Schaltgeräte angezeigt werden.
  7. Software nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    bei der Ausführung der Konfigurationssoftware (10) Grunddaten durch einen Benutzer eingebbar oder auswählbar sind, die ein Schaltfeld mit ein oder mehreren Schaltgeräten und/oder eine mehrere Schaltfelder mit jeweils einem oder mehreren Schaltgeräten umfassende Schaltanlage beschreiben.
  8. Software nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    bei der Ausführung der Konfigurationssoftware (10) zur Eingabe oder Auswahl von Grunddaten, die zumindest ein Schaltgerät beschreiben, ein oder mehrere Schaltgeräte, Schaltfelder und/oder Schaltanlagen, zu denen bereits Grunddaten eingegeben oder ausgewählt wurden, insbesondere einzeln oder gruppenweise, durch einen Benutzer auswählbar und einschließlich der zugehörigen Grunddaten kopierbar sind.
  9. Software nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Funktionsbaustein-Datenbank (18) vorgesehen ist, in der verschiedene vordefinierte Funktionsbausteine für das PLC-Programm zur Implementierung von Steuerfunktionen, Meldefunktionen und/oder Verriegelungsfunktionen für verschiedene Schaltgeräte enthalten sind.
  10. Software nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Kommunikationsdatenbank (20) vorgesehen ist, in der Daten abgelegt sind, mit denen das Steuer- und/oder Schutzgerät zur Kommunikation mit einem oder mehreren außerhalb des Steuerund/oder Schutzgeräts angeordneten externen Geräten konfigurierbar ist, wobei die Daten vorzugsweise Informationen über Kommunikationsprotokolle, über mit den externen Geräten auszutauschende Informationen und über Adressentypen zur Kommunikation mit den externen Geräten umfassen.
  11. Software nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    bei der Ausführung der Konfigurationssoftware (10) Daten, die Informationen über mit externen Geräten auszutauschende Informationen enthalten, in die PLC-Programmiersoftware (22) ladbar sind, wobei vorhandenen Programmdaten für das PLC-Programm durch einen Benutzer unter Verwendung der PLC-Programmiersoftware (22) Verknüpfungen der auszutauschenden Informationen mit logischen Operatoren hinzufügbar sind.
  12. Software nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    bei der Ausführung der Konfigurationssoftware (10) bereits eingegebene oder ausgewählte Grunddaten, Konfigurationsdaten oder davon abgeleitete Daten in standardisierter Form exportierbar, dokumentierbar und/oder sicherbar sind,
    und/oder dass bei der Ausführung der Konfigurationssoftware (10) einzugebende oder auszuwählende Grunddaten oder Konfigurationsdaten in standardisierter Form importierbar sind.
  13. Verfahren zum Erstellen von Konfigurationsdaten und eines PLC-Programms für zumindest ein eine speicherprogrammierbare Steuerung umfassendes Steuer- und/oder Schutzgerät zum Überwachen und/oder Steuern wenigstens einer Antriebskomponente für zumindest ein Schaltgerät für die Mittel- oder Hochspannungstechnik, bei dem
    eine Konfigurationssoftware (10) verwendet wird, in die eine PLC-Programmiersoftware (22) zur Programmierung einer speicherprogrammierbaren Steuerung integriert ist,
    wobei insbesondere
    - eine Benutzereingabe (30) zum Eingeben oder Auswählen von Grunddaten empfangen wird, die wenigstens ein zu konfigurierendes Schaltgerät beschreiben,
    - Programmdaten für das PLC-Programm in Abhängigkeit von den eingegebenen oder ausgewählten Grunddaten erzeugt werden,
    - ein PLC-Programm für das Steuer- und/oder Schutzgerät in der PLC-Programmiersoftware (22) unter Verwendung der Programmdaten erzeugt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    die Konfigurationssoftware (10) ein Konfigurator-Programm (12) umfasst, das die PLC-Programmiersoftware (22) steuert und/oder das Daten von der PLC-Programmiersoftware (22) empfängt, und das dadurch, insbesondere jeweils auf eine Benutzereingabe hin, vorzugsweise zumindest einen der folgenden Schritte automatisch durchführt:
    - Starten und/oder Beenden der PLC-Programmiersoftware (22) und/oder einer Benutzeroberfläche der PLC-Programmiersoftware (22),
    - Übermitteln von Programmdaten für das PLC-Programm von dem Konfigurator-Programm (12) an die PLC-Programmiersoftware,
    - Erstellen eines PLC-Programms für das wenigstens eine Steuer- und/oder Schutzgerät in der PLC-Programmiersoftware (22) unter Verwendung von von dem Konfigurator-Programm (12) an die PLC-Programmiersoftware (22) übermittelten Programmdaten für das PLC-Programm, und
    - Empfangen eines von der PLC-Programmiersoftware (22) übermittelten PLC-Programms für das wenigstens eine Steuerund/oder Schutzgerät und/oder von von der PLC-Programmiersoftware (22) übermittelten Programmdaten für das PLC-Programm,
    und/oder dass
    zur Eingabe oder Auswahl von Grunddaten, die ein zu konfigurierendes Schaltgerät beschreiben, ein vordefiniertes Schaltgerät aus einer Bibliothek (16) ausgewählt wird, in der verschiedene vordefinierte Schaltgeräte und den vordefinierten Schaltgeräten zugeordnete vordefinierte Grunddaten enthalten sind, die das jeweilige Schaltgerät beschreiben, wobei die in der Bibliothek (16) enthaltenen und dem ausgewählten Schaltgerät zugeordneten vordefinierten Grunddaten für die weitere Konfiguration verwendet werden,
    wobei insbesondere
    die in der Bibliothek (16) enthaltenen vordefinierten Schaltgeräte auf einer grafischen Benutzeroberfläche grafisch dargestellt werden und von einem Benutzer anhand der jeweiligen grafischen Darstellung ausgewählt werden, wobei zur grafischen Darstellung der Schaltgeräte vorzugsweise in der Bibliothek (16) enthaltene grafische Ersatzschaltbilder der Schaltgeräte angezeigt werden.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass zum Erstellen von Programmdaten für das PLC-Programm ein oder mehrere Funktionsbausteine aus einer Funktionsbaustein-Datenbank (18) ausgewählt werden, in der verschiedene vordefinierte Funktionsbausteine für das PLC-Programm zur Implementierung von Steuerfunktionen, Meldefunktionen und/oder Verriegelungsfunktionen für verschiedene Schaltgeräte enthalten sind,
    wobei insbesondere
    Informationen über mit externen Geräten auszutauschende Informationen in die PLC-Programmiersoftware (22) geladen werden und vorhandenen Programmdaten für das PLC-Programm durch einen Benutzer unter Verwendung der PLC-Programmiersoftware (22) Verknüpfungen der auszutauschenden Informationen mit logischen Operatoren hinzugefügt werden,
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